(一)电路分析与测量
(1)电路插接器端子接口及定义
①动力管理系统ECU接口(图2-34)及定义(表2-7)。
图2-34 动力管理系统ECU接口
表2-7 动力管理系统ECU接口的定义
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②逆变器ECU低压连接器接口(图2-35)及定义(表2-8)。
图2-35 逆变器ECU低压连接器位置及接口
表2-8 逆变器ECU低压连接器接口的定义
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(2)高压驱动控制电路图
高压驱动控制系统如图2-36所示。全车电路图可在配套PPT课件中查看。
图2-36 高压驱动控制电路图
(二)故障排查
(1)故障排查流程
检查混合动力控制系统的注意事项如下。
1)检查高压系统或断开带转换器的逆变器总成低压连接器前,务必采取安全措施,如佩戴绝缘手套并拆下维修塞把手以防电击(接触任何高压连接器或端子前,等待至少10min)。拆下维修塞把手后放到自己口袋中,防止其他技师意外将其重新连接。
①将电源开关置于OFF位后,从低压蓄电池负极(-)端子上断开电缆前需等待一定时间。
②拆下维修塞把手后,将电源开关置于ON(READY)位可能会导致故障。除非修理手册规定,否则不要将电源开关置于。N(READY)位。
2)检查带转换器的逆变器总成内检查点的端子电压(拆下维修塞经10min后为0V),务必佩戴绝缘手套。
3)检查期间将电源开关置于ON(IG)位时,不得在踩下制动踏板的情况下按下电源开关。在踩下制动踏板的情况下按下电源开关会导致系统进入READY(ON)状态。这非常危险,可能对检查区域施加高电压。
4)接触高压系统的任何橙色线束,执行任何电阻检查,断开或重新连接任何连接器前,将电源开关置于OFF位,如有必要则应佩戴绝缘手套,并从低压蓄电池负极(-)端子上断开电缆。
5)进行涉及高压线束的作业时,使用缠有乙烯绝缘带的工具或绝缘工具。
6)拆下高压连接器后,用绝缘胶带缠绕连接器,防止其接触异物。
(2)故障码的含义(表2-9)
表2-9 故障码的含义
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(3)故障案例分析
1)故障现象:一辆丰田普锐斯发动机无法起动。发动机故障警告灯、VSC警告灯、三角形警告灯同时点亮。由于HV电池的电力无法维持车辆长时间行驶,车辆被拖回修理厂。
2)故障诊断:首先进行故障确认,踩下制动踏板,按下起动按钮,仪表上“READY”指示灯点亮,挂P挡踩下加速踏板,发动机不能起动。试图使发动机进入维修模式,经过多次尝试都不能成功。多功能显示屏上的能量显示器显示HV电池电量已经耗至下限,紫色的HV电池耗尽,指示灯在闪烁。说明发动机确实无法起动,不存在人为操作的问题。
3)故障分析与排查:混合动力汽车发动机不能起动有多方面的原因。
①燃油耗尽。如果燃油耗尽,则发动机多次起动不能成功时便不再起动,且会记录故障码POA7A,但加注燃油,关闭点火开关后系统会恢复正常。现有故障现象显然与此不符。
②起动机(MG1)故障。该起动机属于650V交流同步电动机,兼作发电机,可以使用诊断仪的主动测试功能使其强制运转。
③起动机线路故障。该故障发生的概率极小,因为变频器就安装在发动机附近,线路很短,且有多重保护,不易受损。外观检查也没有发现明显破损痕迹。
④发动机故障。保养不当可能导致曲轴或凸轮轴抱死,活塞或连杆损坏使发动机运行不平稳等。用扳手转动曲轴,没有卡滞现象,可以排除发动机本身故障。
⑤变频器故障。HV电池的200V直流电经过变频器升压处理后变为650V交流电供起动机使用,该设备的检查需要专用仪器和设备。
⑥HV电池故障。HV电池发生故障(如某一单体电池失效)会导致变频器失去200V电源,起动机无法正常工作。
⑦发动机控制系统故障。经过检查,发动机电气部分并没有储存任何故障码,基本排除发动机控制系统存在故障的可能。此外,即使发动机控制系统出现故障也不会导致起动机不工作。
⑧通信线路故障。CAN-BUS线路发生故障会导致通信失效,车辆无法起动,此故障可以借助专用仪器检查。
⑨设定在EV模式或其他原因。
遵循先易后难的原则,按照故障排查流程首先进行电路检查:
使用故障诊断仪连接到DLC3,显示POA7A-324故障码:如果发电机变频器出现故障、内部短路或过热,则发电机变频器将故障信号通过信号线路传送到HV ECU,并记录故障码POA7A。故障可能发生部位为:逆变器冷却系统、冷却风扇系统、带转换器的逆变器总成、混合动力车辆传动桥总成、发电机高压电缆、电动机高压电缆、逆变器水泵总成、线束或连接器、PCIJ熔丝。
检查HV冷却液量正常、冷却液软管无泄漏,使用诊断仪进行主动测试,“控制电动冷却风扇”正常,检查HV冷却液没有冻结,排除逆变器冷却系统、水泵总成和冷却风扇存在故障的可能。
务必佩戴绝缘手套,断开维修塞把手10min后,再断开低压蓄电池负极。检查混合动力传动桥总成(2个触角传感器)连接器和带转换器的逆变器总成低压连接器(其连接关系见图2-37),均接触良好,未见有腐蚀及松动现象。
从带转换器的逆变器总成上断开触角传感器连接器D29,重新接好低压蓄电池负极,将电源开关置于ON(IG)位,根据电路图检查发电机触角传感器各信号线路到车身搭铁的电压:0.8V,正常(正常值低于1V)。
图2-37 传动桥总成和逆变器总成连接器的连接关系
将电源开关置于OFF位,断开低压蓄电池负极,测量发电机触角传感器信号线之间的电阻(GRFGRFG:8.2Ω,GSN-GSNG:16.8Ω,GCS-GCSG:18.6Ω),发电机触角传感器信号线与车身搭铁,且两两之间的电阻均无穷大,正常值见表2-10。由此可以判断发电机触角传感器至带转换器的逆变器总成之间线束及连接器正常。以相同的方法测量带转换器的逆变器总成与电动机解析器之间的线束,正常。
表2-10 标准电阻
从带转换器的逆变器总成上拆下逆变器盖,从带转换器的逆变器总成上断开发电机和电动机高压电缆。使用毫欧表测量U、V、W相之间的电阻,无断路。使用兆欧表测量U、V、W相与车身搭铁和屏蔽层之间的绝缘电阻,无短路。混合动力传动桥总成(MG1、MG2)正常。
断开带转换器的逆变器总成低压连接器A59(图2-38),检查电源电压12.5V,正常。
图2-38 逆变器总成低压连接器A59
4)故障排除:根据上述检查结果可以判断出故障在带转换器的逆变器总成内。带转换器的逆变器总成的技术含量较高,且不可分解,因此只能采用部件互换法测试。与可正常行驶的同型车对换带转换器的逆变器总成试验,该故障车可正常起动,而另外一台车出现相同故障,进一步证明故障出现在带转换器的逆变器总成内部。为进一步确认该故障已排除,经过多次上路试车,无法起动现象未再出现,说明该故障已彻底排除。
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